帶壓開采煤層底板阻隔水性能的力學分析及應用

前言
1  緒論
1.1  研究目的和意義
1.2  研究目標
1.3  研究內(nèi)容
1.4  研究思路
1.5  研究方法與技術路線
1.6  主要創(chuàng)新點
2  采場底板突水研究現(xiàn)狀
2.1  采場底板突水的類型
2.2  國內(nèi)外研究概況
2.2.1  底板突水的理論研究
2.2.2  底板突水的模擬研究
2.2.3  底板突水的預測預報研究
2.2.4  礦井突水防治理論研究
2.3  采場底板突水研究應解決的主要問題
3  采場底板隔水關鍵層模型及力學分析
3.1  承壓水底板隔水關鍵層的力學模型
3.1.1  底板隔水巖層的組合特征
3.1.2  底板隔水關鍵層的力學模型
3.2  承壓水底板隔水關鍵層的力學特性分析
3.2.1  隔水關鍵層的正應力
3.2.2  隔水關鍵層的剪應力
3.2.3  隔水關鍵層的變形
3.3  底板隔水關鍵層破斷特征
3.3.1  巖石的強度準則
3.3.2  采動破壞深度的確定
3.3.3  底板采動破壞深度的計算
3.3.4  底板采動破壞深度的簡化計算
3.4  底板隔水關鍵層的形成條件與判定
3.5  本章小結(jié)
4  承壓水底板隔水關鍵層隔水性能的數(shù)值模擬
4.1  承壓水底板隔水關鍵層的破壞特征
4.1.1  數(shù)值計算模型的建立
4.1.2  底板隔水關鍵層的應力分布特征
4.1.3  底板隔水關鍵層的變形特征
4.1.4  底板隔水關鍵層的塑性區(qū)分布特征
4.2  底板隔水關鍵層的裂隙分布及演化特征
4.2.1  數(shù)值計算模型的建立
4.2.2  底板隔水層裂隙發(fā)育及貫通過程
4.2.3  底板應力分布特征
4.2.4  底板變形特征
4.2.5  水流矢量分布特征
4.3  不同巖層組合對底板隔水關鍵層隔水性能的影響
4.3.1  數(shù)值計算模型及計算方案
4.3.2  對底板隔水層裂隙分布的影響
4.3.3  對底板隔水層應力分布的影響
4.3.4  對底板隔水層變形的影響
4.3.5  對底板隔水層水流矢量分布的影響
4.4  承壓水水頭對底板隔水關鍵層隔水性能的影響
4.4.1  對底板隔水層裂隙分布的影響
4.4.2  對底板隔水層應力分布的影響
4.4.3  對底板隔水層變形的影響
4.4.4  對底板隔水層水流矢量分布的影響
4.5  底板隔水關鍵層的阻隔水性能綜合分析
4.5.1  工作面推進距離對底板阻隔水性能的影響
4.5.2  巖層組合方式對底板隔水關鍵層隔水性能的影響
4.5.3  承壓水水頭對底板關鍵層隔水性能的影響
4.6  本章小結(jié)
5  采場底板突水的物理模擬研究
5.1  物理模擬地質(zhì)條件
5.2  相似材料模型及試驗系統(tǒng)
5.2.1  相似原理與相似比
5.2.2  模型及加載系統(tǒng)設計
5.3  試驗方案與試驗過程
5.3.1  試驗方案
5.3.2  試驗過程
5.4  試驗結(jié)果分析
5.4.1  采場圍巖的變形及破壞特征
5.4.2  底板隔水層裂隙產(chǎn)生、擴展貫通特征
5.4.3  不同組合情況下隔水關鍵層阻隔水特性比較
5.5  本章小結(jié)
6  水力劈裂作用對隔水關鍵層的隔水性能的影響
6.1  水力劈裂的涵義及應用
6.2  裂隙巖體中的水力劈裂作用
6.3  復雜應力狀態(tài)下巖體水力劈裂作用
6.3.1  壓剪狀態(tài)下水力劈裂作用
6.3.2  拉剪狀態(tài)下水力劈裂作用
6.4  水力劈裂對底板隔水關鍵層的作用分析
6.4.1  承壓水對底板隔水關鍵層裂隙的水楔作用
6.4.2  承壓水導升帶范圍的確定
6.5  承壓水對底板隔水關鍵層隔水效應影響分析
6.6  本章小結(jié)
7  采場底板突水危險性評價及防治實踐
7.1  徐州龍固礦某工作面開采地質(zhì)條件
7.2  工作面底板隔水關鍵層組成特征
7.3  工作面底板隔水關鍵層隔水性能分析
7.3.1  數(shù)值計算模型及計算方案
7.3.2  底板隔水關鍵層破斷特征
7.3.3  底板隔水關鍵層的滲流特征
7.3.4  底板隔水關鍵層的隔水性能評價
7.4  采場底板突水防治原理及措施
7.4.1  底板隔水關鍵層強度對隔水性能的影響
7.4.2  底板隔水關鍵層的注漿加固措施
7.4.3  應用效果分析
7.5  本章小結(jié)
8  主要結(jié)論
參考文獻